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给轨道吊“瘦瘦身”

   来源:   发布时间:2019年11月25日
 轨道吊是集装箱码头的堆场“搬运工”。振华重工建造的轨道吊设备远销海内外,在全球各大港口上“奔波忙碌”,助力港航贸易发展,然而略显“笨重”的轨道吊行动越来越迟缓,急需提高效率。为此,振华重工的设计师们动起了脑筋——“给轨道吊瘦瘦身”。
  振华重工与同济大学联合成立了智能科研轨道吊项目研发团队。他们首先将研发思路定在了减重提效上。横梁和两侧的行走机构是轨道吊的“肩膀”和“双腿”。在它的“肩膀”上,有一个缠绕8根钢丝绳的庞大圆筒,圆筒下方悬挂着形似一张巨大手掌的吊具,用来抓起集装箱,共同组成了起升机构。一直以来,“搬运工”不但要肩扛巨大圆筒还要抓着集装箱作业,自重和负重都很大。与此同时,由于8根钢丝绳全部绕在巨大圆筒上,一根钢丝绳发生位移,就会“牵一发而动全身”,导致集装箱无法精确抓起。
  研发团队将注意力集中在起升机构——圆筒上。把现有起升机构,拆分成8个相对独立的小起升机构,安置在两侧的行走机构上。这样一来,不仅为轨道吊横梁减压,延长“肩膀”的使用寿命,对各独立的起升机构分别控制钢丝绳,确保作业时互不干扰,精确抓起集装箱。
  一拆八的新起升机建成后,开始测试。张麒是振华重工智能轨道吊项目电气设计主管,回忆起新机构第一次测试时的情景,仍然神色紧张。“一开始,一切都很顺利,突然,‘吱’的一声异响,紧接着吊具发生扭转,我的心一下子提到了嗓子眼。”测试人员立即展开细致排查。原来,一个起升系统电机上的输出控制板突然断电,导致钢丝绳停止运动,而其他钢丝绳继续用力致使吊具发生扭转。为了彻底杜绝这类情况发生,研发团队为每个电机的输出控制板增加了独立的供电系统,确保万无一失。
  拆分后的八个圆筒总重低于原先的大圆筒,减轻了轨道吊的自重,一拆八的创新让设备运转更加灵活,也让起升机构的体积变得更小,重量更轻。
  “这还不够,还能更小更轻。”张麒说。紧接着,研发团队又“转战”轨道吊的横梁上,表面由四块钢板拼成的横梁给人一种“笨重的感觉”,给设备行走带来很大阻力。此外,采用焊接的拼接方式,横梁容易损坏。经过研究,研发团队将横梁材料全部换成了管结构,采用可靠性高、稳定性好的包容式节点技术,将钢管连接起来,形成新的横梁。新的管结构横梁采用套插式结构,相比钢板结构,建造方式更加简单,也减少了钢板结构的内部支撑物,降低横梁重量。
  经过计算,新型轨道吊减重约60吨,同时实现了性能的提升。“设备越轻盈,能量消耗就越少,批量投产后,还会给码头用户节约更多成本呢。”张麒表示。